無線電話

無線電話（またはラジオフォン）は、略してRT、^[1]会話を行う無線通信システムです。無線電話は、無線による電話を意味します。これは、電報（メッセージ）の無線送信である無線電信や、動画や音声の送信であるテレビとは対照的です。この用語は、音声を一方通行でリスナーに送信するラジオ放送に関連しています。無線電話は、CBラジオや船舶無線など、離れたユーザー間で双方向の人対人の音声通信を行う双方向無線システムを指します。名前にもかかわらず、無線電話システムは必ずしも電話ネットワークに接続されているわけではなく、電話ネットワークと何らかの関係があるわけではなく、GMRS ^[2]を含む一部の無線サービスでは相互接続が禁止されています。

電話という言葉には、初期の米国の有線音声システムに始まる長い前例があります。この用語は、電信やモールス信号とは対照的に音声を意味します。これには、双方向ラジオや沿岸海洋気象などの一方向音声放送のカテゴリに該当するシステムが含まれます。この用語は、アマチュア無線コミュニティや米国連邦通信委員会の規制で今でもよく使用されています。

標準的な固定電話は、両方のユーザーが同時に話したり聞いたりすることができます。つまり、システムのエンドツーエンドの 2 人のユーザーの間には、実質的に 2 つのオープンな通信チャネルが存在します。無線電話システムでは、フルデュプレックスと呼ばれるこの動作形式では、無線システムが 2 つの異なる周波数で同時に送信と受信を行う必要があり、帯域幅が浪費され、技術的な課題も生じます。しかし、これはユーザーにとって最も快適な音声通信方法であり、現在は携帯電話で使用されており、以前のIMTSでも使用されていました。

無線電話の最も一般的な動作方法は半二重方式で、片方が話し、もう片方が交互に聞くことができます。単一の周波数を使用する場合は、双方が交互にその周波数で送信します。これをシンプレックスと呼びます。二重周波数動作またはデュプレックスでは、通信を 2 つの別々の周波数に分割しますが、一度に 1 つの周波数だけが送信に使用され、もう一方の周波数は受信専用になります。

ユーザーは、話したいときに送信機の特別なスイッチを押します。これは「プレス・トゥ・トーク」スイッチまたは PTT と呼ばれます。通常、マイクの側面またはその他の目立つ位置に取り付けられています。ユーザーは、送信が終了したことを知らせるために、「オーバー」などの手順コードワードを使用できます。^[3]

無線電話は、ライセンスを受けている周波数であればどこでも使用できますが、通常は 60 ～ 900 MHz (米国では25 ～ 960 MHz) のさまざまな帯域で使用されます。AMやFMなどの単純な変調方式を使用することも、デジタル符号化、スペクトル拡散などのより複雑な技術を使用することもできます。通常、特定の帯域のライセンス条件では、使用する変調の種類を指定します。たとえば、パイロットと管制官の間の空中対地通信に使用されるエアバンド無線電話は、振幅変調を使用して 118.0 ～ 136.975 MHz のVHF帯域で動作します。

無線電話受信機は通常、非常に高い基準で設計されており、通常は二重変換スーパーヘテロダイン設計です。同様に、送信機は不要な干渉を避けるために慎重に設計されており、モバイルユニットの場合は数十ミリワットからおそらく50ワット、基地局の場合は最大数百ワットの出力を備えています。周波数シンセサイザーを使用して複数のチャネルが提供されることがよくあります。

受信機には通常、聞くべき送信がないときに受信機からのオーディオ出力を遮断するスケルチ 回路が備わっています。これは、この機能が省略されることが多い 放送受信機とは対照的です。

多くの場合、小規模なネットワーク システムには、多数のモバイル ユニットと 1 つのメイン ベース ステーションがあります。これは、たとえば警察やタクシー サービスでよく見られます。メッセージを適切な受信者に送り、ネットワーク上の無関係なトラフィックが他のユニットの邪魔にならないようにするために、アドレス システムを作成するためのさまざまな手段が考案されてきました。

最も原始的で古い方式は、 CTCSS (Continuous Tone-Controlled Squelch System) と呼ばれます。これは、オーディオ信号に非常に低い周波数の正確なトーンを重ねるものです。この特定のトーンに同調した受信機だけが信号をオーディオに変換します。この受信機は、トーンが存在しないか、異なる周波数である場合はオーディオを遮断します。各モバイルに固有の周波数を割り当てることで、パブリック ネットワークにプライベート チャネルを適用できます。ただし、これは利便性を高めるための機能にすぎず、プライバシーを保証するものではありません。

より一般的に使用されているシステムは、選択呼び出しまたはSelcallと呼ばれます。これもオーディオ トーンを使用しますが、これらはサブオーディオ トーンに限定されず、連続した短いバーストとして送信されます。受信機は、正確な順序で一意のトーン セットにのみ応答するようにプログラムされ、その後にのみ、ベース ステーションとのオープン チャネル会話用にオーディオ回路が開きます。このシステムは CTCSS よりもはるかに多用途で、比較的少数のトーンではるかに多くの「アドレス」が生成されます。さらに、特別な機能 (ブロードキャスト モードや緊急オーバーライドなど) を設計に組み込むことができ、その目的のために確保された特別なアドレスを使用します。モバイル ユニットは、その一意のアドレスを含む Selcall シーケンスをベースへブロードキャストすることもできます。そのため、ユーザーは、通話を受ける前にどのユニットが呼び出しているかを知ることができます。実際には、多くの selcall システムには自動トランスポンディングも組み込まれており、これにより、オペレータが不在でもベース ステーションがモバイルを「問い合わせ」できます。このようなトランスポンディング システムには、通常、ユーザーが設定して何を実行しているかを示すステータス コードがあります。このような機能は非常にシンプルですが、多数のリモート モバイル ユニットを管理する必要がある組織で非常に人気がある理由の 1 つです。Selcall は広く使用されていますが、より高度なデジタル システムに取って代わられつつあります。

モバイル電話サービスや改良モバイル電話サービスなどの移動無線電話システムでは、移動ユニットが一般電話ネットワークからアクセスできる電話番号を持つことができましたが、一部のシステムでは移動オペレータが移動局への通話を設定する必要がありました。携帯電話サービスが導入される前の移動無線電話システムは、使用可能なチャネルが少なく、混雑がひどく、運用コストが非常に高いという問題がありました。

船舶無線電話サービス（HF 船舶陸上通信）は、単側波帯変調を使用して短波無線周波数で動作します。通常の方法は、船舶が陸上局に電話をかけ、陸上局の船舶オペレータが発信者を公衆交換電話網に接続します。このサービスは安全上の理由で維持されていますが、実際には衛星電話（特にINMARSAT）や衛星インターネット経由のVoIP電話および電子メールによって時代遅れになっています。

短波ラジオは電離層と地面の間で反射するため使用され、1,000ワットの送信機（標準出力）で世界中に電波を届けることができます。^[4]

ほとんどの海岸局は複数の周波数を監視しています。最も範囲の広い周波数は通常 20 MHz付近ですが、電離層の天候 (伝播) によって最適な周波数が劇的に変化することがあります。

短波帯は多くのユーザーで混雑しているため、単側波帯（SSB）が使用され、SSBでは、以前のAMシステムと比較して、単一の音声チャネルでより狭い範囲の無線周波数（帯域幅）を使用できます。^[5] SSBは約3.5 kHzを使用し、AMラジオは約8 kHzを使用し、狭帯域（音声または通信品質）FMは9 kHzを使用します。

船舶無線電話は1930年代に初めて普及し、水上を航行する船舶や航空機との通信に広く使用されました。^[6]当時、ほとんどの長距離航空機には長いワイヤーアンテナがあり、通話中に伸ばし、通話後に巻き取りました。船舶無線電話は、SSBへの移行と2MHz周波数に加えてさまざまなより高い周波数帯の採用以前は、2〜3MHz領域のAMモードを使用していました。

海上無線電話の最も重要な用途の 1 つは、船舶の航路を変更し、海上でその他の業務を遂行することです。

米国では、1934年の通信法以来、連邦通信委員会（FCC）が資格のある申請者にさまざまな商用「無線電話オペレータ」ライセンスと許可証を発行してきました。これにより、船舶や航空機で使用する音声のみの無線送信機システムの設置、サービス、保守が可能になります。^{[7] （1990年代の規制緩和までは、商用の国内ラジオおよびテレビ放送システムにも必要でした。条約上の義務により、国際}短波放送局のエンジニアには現在でも必要です。）現在発行されている証明書は、一般無線電話オペレータライセンスです。

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• ブルース、ロバート V.ベル：アレクサンダー・ベルと孤独の克服。イサカ、ニューヨーク：コーネル大学出版局、1990年。ISBN 0-8014-9691-8。 
• カーソン、メアリー・ケイ（2007年）。「8」アレクサンダー・グラハム・ベル：世界に声を届ける。スターリング伝記。ニューヨーク：スターリング出版株式会社。pp. 76-78。ISBN 978-1-4027-3230-0. OCLC  182527281.

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